作業系統實驗三程序排程模擬程式

實驗三程序排程模擬程式

專業：商業軟體工程一班姓名：吳燦龍學號：201406114151

1.1.實驗目的

用高階語言完成乙個程序排程程式，以加深對程序的概念及程序排程演算法的理解。

1.2.實驗要求

1.2.1例題：設計乙個有 n個程序併發執行的程序排程模擬程式。

程序排程演算法：採用最高優先順序優先的排程演算法（即把處理機分配給優先順序最高的程序）和先來先服務（若優先順序相同）演算法。

(1). 每個程序有乙個程序控制塊（pcb）表示。程序控制塊包含如下資訊：程序名、優先順序、到達時間、需要執行時間、已用cpu時間、程序狀態等等。

(2). 程序的優先順序及需要的執行時間可以事先人為地指定，程序的執行時間以時間片為單位進行計算。

(3). 每個程序的狀態可以是就緒 r（ready）、執行r（running）、或完成f（finished）三種狀態之一。

(4). 就緒程序獲得 cpu後都只能執行乙個時間片。用已占用cpu時間加1來表示。

(5). 如果執行乙個時間片後，程序的已占用 cpu時間已達到所需要的執行時間，則撤消該程序，如果執行乙個時間片後程序的已占用cpu時間還未達所需要的執行時間，也就是程序還需要繼續執行，此時應將程序的優先數減1（即降低一級），然後把它插入就緒佇列等待排程。

(6). 每進行一次排程程式都列印一次執行程序、就緒佇列中各個程序的 pcb，以便進行檢查。　　

(7). 重複以上過程，直到所要程序都完成為止。

思考：作業排程與程序排程的不同？

1.2.2實驗題a：編寫並除錯乙個模擬的程序排程程式，採用「最高優先數優先」排程演算法對n（n不小於5）個程序進行排程。

「最高優先順序優先」排程演算法的基本思想是把cpu分配給就緒佇列中優先數最高的程序。

(1). 靜態優先數是在建立程序時確定的，並在整個程序執行期間不再改變。

(2). 動態優先數是指程序的優先數在建立程序時可以給定乙個初始值，並且可以按一定規則修改優先數。例如：在程序獲得一次cpu後就將其優先數減少1，並且程序等待的時間超過某一時限（2個時間片時間）時增加其優先數等。

(3). （**）程序的優先數及需要的執行時間可以事先人為地指定，（也可以由隨機數產生）。

(4). （**）在進行模擬排程過程可以建立（增加）程序，其到達時間為程序輸入的時間。

0．1.2.3實驗題b：編寫並除錯乙個模擬的程序排程程式，採用「基於時間片輪轉法」排程演算法對n（n不小於5）個程序進行排程。「輪轉法」有簡單輪轉法、多級反饋佇列排程演算法。

(1). 簡單輪轉法的基本思想是：所有就緒程序按 fcfs排成乙個佇列，總是把處理機分配給隊首的程序，各程序占用cpu的時間片長度相同。如果執行程序用完它的時間片後還未完成，就把它送回到就緒佇列的末尾，把處理機重新分配給隊首的程序。直至所有的程序執行完畢。（此排程演算法是否有優先順序？）

(2). 多級反饋佇列排程演算法的基本思想是：

將就緒佇列分為n級（n＝3～5），每個就緒佇列優先數不同並且分配給不同的時間片：佇列級別越高，優先數越低，時間片越長；級別越小，優先數越高，時間片越短。

系統從第一級排程，當第一級為空時，系統轉向第二級佇列，.....當處於執行態的程序用完乙個時間片，若未完成則放棄cpu，進入下一級佇列。

當程序第一次就緒時，進入第一級佇列。

(3). （**）考慮程序的阻塞狀態b（blocked）增加阻塞佇列。程序的是否阻塞和阻塞的時間由產生的「隨機數」確定（阻塞的頻率和時間長度要較為合理）。注意程序只有處於執行狀態才可能轉換成阻塞狀態，程序只有處於就緒狀態才可以轉換成執行狀態。

根據指定的實驗課題：a（1），a（2），b（1）和b（2）

完成設計、編碼和除錯工作，完成實驗報告。

注：帶**號的條目表示選做內容。

1.源程式名：壓縮包檔案（rar或zip）中源程式名yy.c

可執行程式名：yy.exe

2.原理分析及流程圖

主要總體設計問題。

(包括儲存結構，主要演算法，關鍵函式的實現等)

儲存結構：

struct pcb *ready=null,*p;

3.主要程式段及其解釋：

實現主要功能的程式段，重要的是程式的注釋解釋。

源程式:

/*
name:   procnque.c          程序排程模擬實驗原始碼    儲存結構鍊錶
description: 
實現乙個有 n級佇列的多級反饋佇列排程演算法。
*/#include #include #include #include #include #define getpch(type) (type*)malloc(sizeof(type)) 
#define n 3
struct pcb *ready=null,*p; 
typedef struct pcb pcb; 
sort() /* 程序進行優先順序排列函式*/ 
else /* 程序比較優先順序,插入適當的位置中*/ 
else /* 插入程序優先數最低,則插入到隊尾*/ 
} if(insert==0) first->link=p; 
} } 
input() /* 建立程序控制塊函式*/  	
} void readfile()
//讀取命令
else
p->name[j]='\0';
//讀執行時間
k++;
j=0;
p->ntime=0;
m=0;
while(s[k]!='\0')
k=k-m;
while(s[k]!='\0')
}p->prio=n;
p->rtime=0;
p->status='r'; 
p->link=null;
sort(); /* 呼叫sort函式*/  
i++;
}		printf("讀取成功!\n");
printf("按任意鍵繼續......");
getch();
printf("\n\n");	}}
int space() 
return(l); 
} disp(pcb * pr) /*單個程序顯示函式*/ 
void printbyprio(int prio) }
check() /* 顯示所有程序狀態函式 */ 
*/} destroy() /*程序撤消函式(程序執行結束,撤消程序)*/ 
running() /* 執行函式。判斷是否完成，完成則撤銷，否則置就緒狀態並插入就緒佇列*/ 
if(p->rtime==p->ntime) 
destroy(); /* 呼叫destroy函式*/ 
else 
} void cteatpdisp()
/*顯示(執行過程中)增加新程序後,所有就緒佇列中的程序*/
void creatp()
}        
main() /*主函式*/ 
else
len=space(); 
while((len!=0)&&(ready!=null)) 
printf("\n\n 程序已經完成.\n"); 
ch=getchar(); 
ch=getchar();
}

執行結果：

經過這次實驗，了解到程序排程的過程，以及程序排程的過程。

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